前言
公众号：【可乐前端】，期待关注交换，分享一些有意思的前端常识
这是一个针对于图像编辑的系列，我会陆陆续续实现包含但不限于：图像滤镜、高级滤镜、图像卷积、图像压缩、水印、Gif操作、图像格式转换等性能。尽量所有的计算都在前端（浏览器）实现，不波及到服务器计算。
其实很多时候让服务器去操作文件会更简略一些，但咱们还是致力不依附服务器，看看能不能实现一个纯前端的图像编辑器！如果你感觉这样的内容有意思的话，点点关注点点赞吧～
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基础架构
上面咱们先来看整个编辑器的宏观架构，图像编辑器我应用的技术栈是React+Vite+Mobx+antd，这也是本人比拟习惯的技术栈，但其实外围并不在这些框架外面，比方明天实现的操作外围是在Canvas，所以这跟你用什么框架关系不大，感兴趣的话能够急躁看上来。
页面设计
整个页面在没有上传图片的时候，只有一个上传框。
在上传完图片之后，会有大抵三个外围的区域：
- 左侧图像操作区域
- 两头图片预览区域
- 右侧的缩略图区域
代码设计
按照下面的交互设计，咱们就能够来实现页面的组件分层，组件的关系大抵如下图：
在划分好组件的职责之后，就要开始更形象的去划分整一个编辑器的构造。首先整体的交互是：
- 点击上传图片开始预览
- 左侧的操作会影响两头区域的图片预览成果
- 右侧的图片抉择区域能够自由选择以后须要编辑和预览的图片
- 能够下载编辑后的图片
这样看来跨组件的通信会相对来说比拟多，所以整个编辑器采纳了Mobx作为状态管理工具。
这里的左侧操作区域跟右侧图像列表区域都会对Mobx的数据产生影响，比如说对以后抉择的图像利用滤镜成果；更换以后抉择的图像等等，在这些数据变更之后，预览区通过监听Mobx的数据变更，来执行相应的UI更新渲染。
那么先来关注一下Mobx里存储了什么货色：
FileStorefiles：上传的图像列表currentFile：以后选中的图像actionMap：图像id对应的操作type:操作类型，比方FILTER滤镜- 其余属性
骨架搭建
依据下面的设计，能够先写出如下的架子：
const Home = () => { return ( <Layout> <div className={styles.container}> <Tools /> <Content /> <FileList /> </div> </Layout> );};export default Home;左侧操作区
其中Tools的交互依赖了antd的Menu组件，这里我略微批改了一下菜单组件，把具体的图像操作放在了具体的下拉菜单中：
那Tools就能够分解成一个个具体的操作空间，具体的实现代码如下：
import { Menu } from "antd";import styles from "./index.module.less";import Filter from "./Filter";import { observer } from "mobx-react-lite";import useStore from "../../store/RootStore";const Tools = () => { const { fileStore } = useStore(); const { currentFile } = fileStore; const items = [ { key: "0", label: "根底滤镜", children: [ { key: "0-0", label: <Filter />, }, ], }, ]; if (fileStore.files.length === 0) { return; } return ( <div className={styles.container}> <Menu key={currentFile?.uid} className={styles.toolMenu} mode="inline" items={items} ></Menu> </div> );};export default observer(Tools);items数组就是所有的操作汇合，具体每一个操作外面的内容则由具体的组件去管制。
两头预览区
两头区域则是图像的预览区域，咱们是须要实现各种各样的图像成果，应用img标签来渲染显然是不太正当的，而canvas就是一个适合的抉择。那么这里就能够实现一个预览组件如下：
const init = (file) => { const reader = new FileReader(); reader.readAsDataURL(file); reader.onload = (readerEvent) => { const url = readerEvent.target.result; const image = new Image(); image.src = url; dataUrl.current = url; image.onload = () => { const canvas = displayCanvas.current; const context = canvas.getContext("2d"); const originalWidth = image.width; const originalHeight = image.height; const defaultWidth = container.current.getBoundingClientRect().width * 0.8; canvas.width = originalWidth; canvas.height = originalHeight; context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); context.drawImage(image, 0, 0, canvas.width, canvas.height); }; }; useEffect(() => { init(file); }, [file]);解释一下下面的代码：
file是一个File对象，就是咱们通过Upload组件上传文件获取到的内容- 读出
file的内容，并创立一个Image对象去加载 - 将加载好的图像绘制到
canvas中
右侧图像列表
右侧的图像列表就是获取Mobx的所有图像渲染进去做一个预览，对于每一个图像来说还有删除跟下载的逻辑。具体的代码实现如下：
import { observer } from "mobx-react-lite";import useStore from "../../store/RootStore";import styles from "./index.module.less";import { DownloadOutlined, DeleteOutlined } from "@ant-design/icons";import React, { useEffect, useRef, useState } from "react";import Upload from "../Upload";import { toJS } from "mobx";import download from "../../actions/download";const FileList = () => { const { fileStore } = useStore(); const { files, currentFile, actionMap } = fileStore; const [imageUrls, setImageUrls] = useState([]); const urlRef = useRef([]); useEffect(() => { urlRef.current.forEach((url) => URL.revokeObjectURL(url)); const urls = toJS(files).map((file) => URL.createObjectURL(file)); urlRef.current = urls; setImageUrls(urls); }, [files]); if (files.length === 0) { return; } return ( <div className={styles.container}> <div className={styles.scrollWrapper}> {imageUrls.map((url, index) => ( <div key={url} onClick={() => fileStore.setCurrentFile(files[index])} className={`${styles.imgContainer} ${ files?.[index]?.uid === currentFile?.uid ? styles.imgContainerSelected : "" }`} > <img className={styles.img} key={index} src={url} alt={`Image ${index}`} /> <div className={styles.actions}> <DownloadOutlined onClick={() => { const file = files[index]; download(files[index], actionMap[file.uid]); }} /> <DeleteOutlined onClick={() => { const file = files[index]; fileStore.deleteFile(file.uid); }} /> </div> </div> ))} </div> <div className={styles.upload}> <Upload inline /> </div> </div> );};export default observer(FileList);离屏Canvas
在搭建好下面的架子之后，咱们来思考一个问题。如果我有一张2000*2000像素的图片，依照下面的代码来预览，在预览区域中，咱们的canvas大小是多少呢？是的，也是2000*2000，因为咱们应用了图片的原始宽度跟原始高度作为canvas的宽高。那其实这样是不太正当的，因为整一个预览区域的宽度是无限的，咱们必须对画布进行一些缩放。
此时如果我创立一个500*500的画布，而后将这张图片绘制到这个画布上会有什么问题吗？就预览来说，是没有问题的，宽高比也一样，看起来可能会略微含糊一点，但问题不大。然而当咱们从新再把这张图片下载下来的时候，会发现图片的像素变低了，其实咱们无心中就做了一个有损的图片压缩操作。
那咱们既想预览图片的时候以一个正当的宽高去预览，又不想导出的时候影响图像的品质，这里就须要引入一个离屏canvas。
离屏Canvas指的是在浏览器中创立一个不间接显示在页面上的Canvas元素。这种Canvas元素通常用于进行一些图形计算、绘制或解决，而无需在用户界面中显示。离屏Canvas提供了一种在不烦扰用户界面的状况下进行图形操作的形式。
也就是说咱们的预览区域会有两个canvas：
displayCanvas：显示在界面上的canvas，宽高按肯定比例缩放memoryCanvas：在内存的canvas，宽高与原图像保持一致
搞清楚这一点之后，咱们能够从新写一下绘制的初始化代码：
import { useEffect, useRef, useState } from "react";import styles from "./index.module.less";import useFilter from "../../hooks/useFilter";import { observer } from "mobx-react-lite";import useStore from "../../store/RootStore";const Preview = ({ file }) => { const memoryCanvas = useRef(null); const displayCanvas = useRef(null); const container = useRef(null); const { fileStore } = useStore(); const currentImg = useRef(null); const init = (file) => { const reader = new FileReader(); reader.readAsDataURL(file); reader.onload = (readerEvent) => { const url = readerEvent.target.result; const image = new Image(); image.src = url; image.onload = () => { initMemoryCanvas(); initDisplayCanvas(); currentImg.current = image; }; const initMemoryCanvas = () => { const originalWidth = image.width; const originalHeight = image.height; const canvas = document.createElement("canvas"); memoryCanvas.current = canvas; const context = canvas.getContext("2d"); canvas.width = originalWidth; canvas.height = originalHeight; context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); context.drawImage(image, 0, 0, originalWidth, originalHeight); }; const initDisplayCanvas = () => { const canvas = displayCanvas.current; const context = canvas.getContext("2d"); const originalWidth = image.width; const originalHeight = image.height; const defaultWidth = container.current.getBoundingClientRect().width * 0.8; canvas.width = Math.min(defaultWidth, originalWidth); canvas.height = Math.min( defaultWidth * Number((originalWidth / originalHeight).toFixed(2)), originalHeight ); context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); context.drawImage(image, 0, 0, canvas.width, canvas.height); }; initMemoryCanvas(); initDisplayCanvas(); }; }; useEffect(() => { init(file); }, [file]); return ( <div className={styles.container} ref={container}> <canvas ref={displayCanvas}></canvas> </div> );};export default observer(Preview);滤镜
明天咱们介绍的canvas滤镜有如下几种：
灰度（grayscale）：
- 形容：将图像转为灰度。
- 取值范畴：0（原始色彩）到 100（齐全灰度）。
- 默认值：0。
含糊（blur）：
- 形容：使图像含糊。
- 取值范畴：0（无含糊）以上的正值，示意含糊水平。
- 默认值：0。
色相旋转（hue-rotate）：
- 形容：依照肯定的角度旋转图像的色相。
- 取值范畴：0deg（原始色彩）到 360deg（残缺的色彩轮旋转）。
- 默认值：0。
对比度（contrast）：
- 形容：调整图像的对比度。
- 取值范畴：0（齐全灰度）到 200（最大对比度）。
- 默认值：100。
反转色彩（invert）：
- 形容：反转图像的色彩。
- 取值范畴：0（原始色彩）到 100（齐全反转）。
- 默认值：0。
饱和度（saturate）：
- 形容：调整图像的饱和度。
- 取值范畴：0%（齐全灰度）以上的正值，示意饱和度的倍数。
- 默认值：100。
亮度（brightness）：
- 形容：调整图像的亮度。
- 取值范畴：0%（齐全光明）以上的正值，示意亮度的倍数。
- 默认值：100。
滤镜的UI实现是一个Form表单，具体代码如下：
import { Button, Form, Slider } from "antd";import { observer } from "mobx-react-lite";import useStore from "../../../store/RootStore";import { isEmpty } from "lodash";import { ACTION_TYPE } from "../../../utils/constants";import { toJS } from "mobx";const DEFAULT_VALUE = { grayscale: 0, blur: 0, "hue-rotate": 0, contrast: 100, invert: 0, saturate: 100, brightness: 100,};const Filter = () => { const [form] = Form.useForm(); const { fileStore } = useStore(); const { currentFile, updateActionMap, actionMap, updateFile } = fileStore; const handleValueChange = (_, values) => { if (currentFile?.uid) { updateActionMap(currentFile.uid, { ...values, type: ACTION_TYPE.FILTER }); } }; const filter = actionMap?.[currentFile?.uid] || {}; return ( <div> <Form initialValues={!isEmpty(toJS(filter)) ? filter : DEFAULT_VALUE} onValuesChange={handleValueChange} form={form} > <Form.Item name="grayscale" label="灰度"> <Slider min={0} max={100} /> </Form.Item> <Form.Item name="blur" label="含糊"> <Slider min={0} max={100} /> </Form.Item> <Form.Item name="contrast" label="对比度"> <Slider min={0} max={200} /> </Form.Item> <Form.Item name="hue-rotate" label="色相旋转"> <Slider min={0} max={360} /> </Form.Item> <Form.Item name="invert" label="反转色彩"> <Slider min={0} max={100} /> </Form.Item> <Form.Item name="saturate" label="饱和度"> <Slider min={0} max={200} /> </Form.Item> <Form.Item name="brightness" label="亮度"> <Slider min={0} max={200} /> </Form.Item> </Form> </div> );};export default observer(Filter);在调整了各个滤镜参数的时候，预览区的成果应该即时变更，整个流程走向大抵能够用上面的图来概括：
在Preview组件中应用一个hook来解决数据的变更：
useFilter({ displayCanvas, memoryCanvas, currentImg: currentImg.current, filters: fileStore.actionMap[file.uid] || {}, });这边留神任何数据的变更咱们都须要同时对两个canvas进行操作，能力保障后续的性能无误。Hook中会调用具体的DoAction操作，这个useFilter对应的就是doFilter，在这个doFilter中就是真正对canvas利用滤镜成果。
const doFilter = (canvas, filters, img) => { const context = canvas.getContext("2d"); const transfer = []; Object.keys(filters).forEach((key) => { if ( ["grayscale", "invert", "saturate", "brightness", "contrast"].includes( key ) ) { transfer.push(`${key}(${filters[key]}%)`); } else if (key === "blur") { transfer.push(`${key}(${filters[key]}px)`); } else if (key === "hue-rotate") { transfer.push(`${key}(${filters[key]}deg)`); } }); context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); context.filter = transfer.join(" "); context.drawImage(img, 0, 0, canvas.width, canvas.height);};export default doFilter;保留变更
调整好本人想要的参数之后就能够把这个变更保留下来，这里的实现逻辑其实就是把下面形象好的办法拼凑起来。
当触发保留之后：
创立一个离屏
canvas（在内存中的canvas）const loadMemoryCanvas = (file) => {return new Promise((resolve) => { const reader = new FileReader(); reader.readAsDataURL(file); reader.onload = (readerEvent) => { const url = readerEvent.target.result; const image = new Image(); image.src = url; image.onload = () => { const originalWidth = image.width; const originalHeight = image.height; const canvas = document.createElement("canvas"); const context = canvas.getContext("2d"); canvas.width = originalWidth; canvas.height = originalHeight; context.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height); context.drawImage(image, 0, 0, originalWidth, originalHeight); resolve({ canvas, image, }); }; };});};export default loadMemoryCanvas;把操作利用到这个
canvas上const { canvas, image } = await loadMemoryCanvas(file); if (action) { if (action.type === ACTION_TYPE.FILTER) { doFilter(canvas, action, image); } }canvas转成一个File对象canvas.toBlob((blob) => { const newFile = new File([blob], file.name, {type: file.type, }); newFile.uid = file.uid; resolve(newFile); });替换掉
Mobx外面的信息updateFile = async (uid) => { const file = this.files.find((file) => file.uid === uid); const newFile = await applyAction(file, this.actionMap[uid]); runInAction(() => { if (uid === newFile.uid) { this.currentFile = newFile; } const list = toJS(this.files); const index = list.findIndex((file) => file.uid === uid); list[index] = newFile; this.files = list; this.actionMap[uid] = {}; });};
下载
下载的时候应用URL.createObjectURL把File对象转成一个链接，而后应用a标签进行下载，这里须要留神的是下载完之后要把这个链接销毁，不然会造成内存透露。
import moment from "moment";const getFileExtension = (fileName) => { return fileName.slice(((fileName.lastIndexOf(".") - 1) >>> 0) + 2);};const generateName = () => { return moment().format("YYYYMMDDHHmmss");};const download = async (file) => { const downloadLink = document.createElement("a"); downloadLink.href = URL.createObjectURL(file); downloadLink.download = `${generateName()}.${getFileExtension(file.name)}`; downloadLink.click(); URL.revokeObjectURL(downloadLink.href);};export default download;最初
本文到这里就完结了，然而咱们的图像编辑器之旅才刚刚开始，后续我会介绍更多对图像的操作，感兴趣的同学能够点点关注点点赞～欢送评论区或者私信交换～